【題目】研究和深度開(kāi)發(fā)CO、CO2的應(yīng)用對(duì)構(gòu)建生態(tài)文明社會(huì)具有重要的意義。
(1)CO可用于煉鐵,已知:Fe2O3(s)+ 3C(s)=2Fe(s)+ 3CO(g) ΔH 1=+489.0 kJ·mol-1
C(s) +CO2(g)=2CO(g) ΔH 2 =+172.5 kJ·mol-1。則CO還原Fe2O3(s)的熱化學(xué)方程式為_________________________________________________。
(2)分離高爐煤氣得到的CO與空氣可設(shè)計(jì)成燃料電池(以KOH溶液為電解液)。寫(xiě)出該電池的負(fù)極反應(yīng)式:__________________________________________________。
(3)①CO2和H2充入一定體積的密閉容器中,在兩種溫度下發(fā)生反應(yīng):CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g),測(cè)得CH3OH的物質(zhì)的量隨時(shí)間的變化如圖。①曲線I、Ⅱ?qū)?yīng)的平衡常數(shù)大小關(guān)系為KⅠ___________________KⅡ(填“>”或“=”或“<”)。
②一定溫度下,在容積相同且固定的兩個(gè)密閉容器中,按如下方式加入反應(yīng)物,一段時(shí)間后達(dá)到平衡。
容 器 | 甲 | 乙 |
反應(yīng)物投入量 | 1molCO2、3molH2 | a molCO2、b molH2、 c molCH3OH(g)、c molH2O(g) |
若甲中平衡后氣體的壓強(qiáng)為開(kāi)始的0.8倍,要使平衡后乙與甲中相同組分的體積分?jǐn)?shù)相等,且起始時(shí)維持化學(xué)反應(yīng)向逆反應(yīng)方向進(jìn)行,則c的取值范圍為______________________。
③一定溫度下,此反應(yīng)在恒壓容器中進(jìn)行,能判斷該反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的依據(jù)是______________。
a.容器中壓強(qiáng)不變 b.H2的體積分?jǐn)?shù)不變 c.c(H2)=3c(CH3OH)
d.容器中密度不變 e.2個(gè)C=O斷裂的同時(shí)有3個(gè)H-H斷裂
(4)將燃煤廢氣中的CO2轉(zhuǎn)化為二甲醚的反應(yīng)原理為:2CO2(g) + 6H2(g) CH3OCH3(g) + 3H2O(g)。已知一定條件下,該反應(yīng)中CO2的平衡轉(zhuǎn)化率隨溫度、投料比[n(H2) / n(CO2)]的變化曲線如圖,若溫度不變,提高投料比n(H2)/n(CO2),則K將__________;該反應(yīng)△H_________0(填“>”、“<”或“=”)。
【答案】Fe2O3(s)+3CO(g)=2Fe(s)+ 3CO2(g)△H=-28.5KJ/mol CO-2e-+4OH-=CO32-+2H2O > 0.4<c≤1 bd 不變 <
【解析】
(1)已知:①Fe2O3(s)+3C(石墨)=2Fe(s)+3CO(g)△H1=+489.0kJ/mol,②C(石墨)+CO2(g)=2CO(g)△H2=+172.5kJ/mol,根據(jù)蓋斯定律有①-②×3可得;
(2)根據(jù)原電池負(fù)極失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)結(jié)合電解質(zhì)環(huán)境可得;
(3)①Ⅱ比Ⅰ的甲醇的物質(zhì)的量少,根據(jù)K= 判斷;
②根據(jù)平衡三段式求出甲中平衡時(shí)各氣體的物質(zhì)的量,然后根據(jù)平衡后乙與甲中相同組分的體積分?jǐn)?shù)相等,且起始時(shí)維持反應(yīng)逆向進(jìn)行來(lái)判斷范圍;
③根據(jù)化學(xué)平衡狀態(tài)的特征分析;
(4)由圖可知,投料比一定,溫度升高,CO2的平衡轉(zhuǎn)化率減小,根據(jù)溫度對(duì)化學(xué)平衡的影響分析可得。
(1)已知:①Fe2O3(s)+3C(石墨)=2Fe(s)+3CO(g)△H1=+489.0kJ/mol,②C(石墨)+CO2(g)=2CO(g)△H2=+172.5kJ/mol,根據(jù)蓋斯定律有①-②×3,得到熱化學(xué)方程式:Fe2O3(s)+3CO(g)=2Fe(s)+3CO2(g)△H=-28.5kJ/mol;
(2)CO與空氣可設(shè)計(jì)成燃料電池(以KOH溶液為電解液),負(fù)極電極反應(yīng)為:CO-2e-+4OH-=CO32-+2H2O;
(3)①Ⅱ比Ⅰ的甲醇的物質(zhì)的量少,則一氧化碳和氫氣的物質(zhì)的量越多,根據(jù)K= 可知,平衡常數(shù)越小,故KⅠ>KⅡ;
②
甲中平衡后氣體的壓強(qiáng)為開(kāi)始時(shí)的0.8倍,即(4-2x)÷4=0.8,解得x=0.4mol;依題意:甲、乙為等同平衡,且起始時(shí)維持反應(yīng)逆向進(jìn)行,所以全部由生成物投料,c的物質(zhì)的量為1mol,c 的物質(zhì)的量不能低于平衡時(shí)的物質(zhì)的量0.4mol,所以c的物質(zhì)的量為:0.4mol<n(c)≤1mol;
③a.反應(yīng)在恒壓容器中進(jìn)行,容器中壓強(qiáng)始終不變,故a錯(cuò)誤;
b.反應(yīng)開(kāi)始,減少,H2的體積分?jǐn)?shù)不變時(shí),反應(yīng)平衡,故b正確;
c.c(H2)與c(CH3OH)的關(guān)系與反應(yīng)進(jìn)行的程度有關(guān),與起始加入的量也有關(guān),所以不能根據(jù)它們的關(guān)系判斷反應(yīng)是否處于平衡狀態(tài),故c錯(cuò)誤;
d.根據(jù)ρ=,氣體的質(zhì)量不變,反應(yīng)開(kāi)始,體積減小,容器中密度不變時(shí)達(dá)到平衡,故d正確;
e.C=O斷裂描述的正反應(yīng)速率,H-H斷裂也是描述的正反應(yīng)速率,故e錯(cuò)誤;
故答案為:bd;
(4)由圖可知,投料比一定,溫度升高,CO2的平衡轉(zhuǎn)化率減小,說(shuō)明溫度升高不利于正反應(yīng),即正反應(yīng)為放熱反應(yīng)△H<0;K只與溫度有關(guān),溫度不變,提高投料比,K不變。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】有機(jī)物F是一種臨床常用的基本藥物,有廣泛的用途,其合成路線如下:
(1)A的化學(xué)名稱(chēng)是________,B的分子式是_____________。
(2)C中含氧官能團(tuán)的名稱(chēng)為________。)
(3)請(qǐng)寫(xiě)出 C→D 的化學(xué)方程式為___________,其反應(yīng)類(lèi)型是________。
(4)G是C的同系物,且少一個(gè)碳原子,則G的結(jié)構(gòu)有_____種。
(5)X的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為___________。
(6)已知:,則由乙烯、甲醛為有機(jī)原料制備化合物,請(qǐng)寫(xiě)出合成路線________(無(wú)機(jī)試劑任選)
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】A、B、C、D、E四種元素,它們?cè)拥暮穗姾蓴?shù)均小于18,且依次遞增,A原子核內(nèi)僅有一個(gè)質(zhì)子;B原子的電子總數(shù)與D原子的最外層電子數(shù)相等;A原子與B原子的最外層電子數(shù)之和與C原子的最外層電子數(shù)相等;D的最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)的3倍;E的單質(zhì)是用途最廣泛的半導(dǎo)體材料。試推斷它們各是什么元素并回答下列問(wèn)題:
(1)寫(xiě)出它們的元素符號(hào):A________,B________,C________,D________,E________。
(2)B、C、D的氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性由大到小的順序?yàn)?/span>__________(用化學(xué)式表示)
(3)畫(huà)出D的離子結(jié)構(gòu)示意圖________。
(4)用一個(gè)方程式證明B、E的非金屬性的強(qiáng)弱_______________。
(5)寫(xiě)出E的最高價(jià)氧化物的一種用途:_________。
(6)由這五種元素組成的三核10電子的分子為________,四核10電子的分子是________。由這五種元素組成的四核18電子的分子為________,五核18電子的分子是________。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】中學(xué)實(shí)驗(yàn)中,通常利用如圖所示的裝置進(jìn)行噴泉實(shí)驗(yàn),來(lái)驗(yàn)證氣體的“溶解性”,下列有關(guān)說(shuō)法不正確的是
A.用滴管加入液體后,由于氣體的“溶解”,使瓶?jī)?nèi)壓強(qiáng)減小,導(dǎo)致瓶?jī)?nèi)壓強(qiáng)小于外界壓強(qiáng),從而形成噴泉
B.選用合適的溶液,CO2也能做噴泉實(shí)驗(yàn)
C.HCl、NH3和SO2均能用該裝置做噴泉實(shí)驗(yàn)
D.用NO2氣體做噴泉實(shí)驗(yàn),燒瓶中將充滿(mǎn)稀硝酸
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】I.氧化鐵是一種重要的無(wú)機(jī)材料,化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定,催化活性高,具有良好的耐光性、耐熱性和對(duì)紫外線的屏蔽性,從某種酸性工業(yè)廢液(主要含Na+、Fe2+、Fe3+、Mg2+、Al3+、Cl-、SO42-)中回收氧化鐵的流程如圖所示:
已知:常溫下Ksp[Mg(OH)2]=1.2×10-11、Ksp[Fe(OH)2]=2.2×10-16、Ksp[Fe(OH)3]=3.5×10-38、Ksp[Al(OH)3]=1.0×10-33。
(1)寫(xiě)出在該酸性廢液中通入空氣時(shí)發(fā)生的反應(yīng)的離子方程式:_________________,使用空氣的優(yōu)點(diǎn)是_____。
(2)常溫下,在pH=5的溶液中Fe3+存在的最大濃度為_____。
(3)有人利用氨水調(diào)節(jié)溶液pH,在pH=5時(shí)將Fe(OH)3沉淀出來(lái),此時(shí)可能混有的雜質(zhì)是_____(填化學(xué)式,下同),用_____試劑可將其除去。
II.某研究性學(xué)習(xí)小組為探究Fe3+與Ag反應(yīng),進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn):按下圖連接裝置并加入藥品(鹽橋中的物質(zhì)不參與反應(yīng))。
(4)K閉合時(shí),指針向左偏轉(zhuǎn),石墨作____(填“正極”或“負(fù)極”)。
(5)當(dāng)指針歸零后,向左側(cè)U形管中滴加幾滴FeCl2濃溶液,發(fā)現(xiàn)指針向右偏轉(zhuǎn),寫(xiě)出此時(shí)銀電極的反應(yīng)式:_____。
(6)結(jié)合上述實(shí)驗(yàn)分析,寫(xiě)出Fe3+和Ag反應(yīng)的離子方程式:____。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】下列有關(guān)文獻(xiàn)記載中涉及的化學(xué)知識(shí)表述不正確的是( )
A.“以曾青涂鐵,鐵赤色如銅”說(shuō)明我國(guó)古代就掌握了“濕法冶金”技術(shù)
B.“墻塌壓糖,去土而糖白”中的脫色過(guò)程發(fā)生了化學(xué)變化
C.“丹砂燒之成水銀,積變又還成丹砂”講的是單質(zhì)與化合物之間的互變
D.《本草綱目》中記載:“燒酒非古法也,……,用濃酒和糟入甑,蒸令氣上,用器承取滴露。”涉及的操作方法是蒸餾
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】實(shí)驗(yàn)室檢驗(yàn)?zāi)橙芤褐惺欠窈?/span>SO42-的操作方法是:_______________________;實(shí)驗(yàn)室檢驗(yàn)?zāi)橙芤褐惺欠窈?/span>Cl-的操作方法是:______________________________。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】某學(xué)習(xí)小組為認(rèn)識(shí)鐵及其化合物的性質(zhì)、分散系的性質(zhì)做了如下一組綜合實(shí)驗(yàn),根據(jù)實(shí)驗(yàn)流程回答相關(guān)問(wèn)題:
(1)請(qǐng)寫(xiě)出Fe2O3與①反應(yīng)的離子方程式______________________________。
(2)物質(zhì)②為_______________。
(3)請(qǐng)寫(xiě)出FeCl3與鐵粉反應(yīng)的化學(xué)方程式________________________。
(4)向FeCl2溶液中滴加NaOH溶液最終生成Fe(OH)3濁液,該過(guò)程的現(xiàn)象為____________ ,此過(guò)程中發(fā)生的氧化還原反應(yīng)為(用化學(xué)方程式表達(dá))_________________________。
(5)將FeCl3飽和溶液滴入沸水中,并繼續(xù)煮沸至紅褐色,制得分散系③為__________________,它與FeCl3溶液、Fe(OH)3濁液的本質(zhì)區(qū)別是_________________________。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】向某密閉容器中加入 0.3 mol A、0.1 mol C 和一定量的 B 三種氣體, 一定條件下發(fā)生如下反應(yīng):3A(g) B(g)+2C(g),各物質(zhì)的濃度隨時(shí)間變化如圖所示[t0~t1 階段的 c(B)變化未畫(huà)出]。下列說(shuō)法中正確的是
A. 若t1=15s, A 的濃度變化表示 t0~t1階段的平均反應(yīng)速率為 0.09 mol·L-1·s-1
B. t0~t1階段,此過(guò)程中容器放出a kJ熱量,該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為:3A(g)B(g)+2C(g) ΔH=-50a kJ·mol-1
C. 該容器的容積為2 L,B的起始的物質(zhì)的量為0.03 mol
D. t1時(shí)該反應(yīng)達(dá)到平衡且A 的轉(zhuǎn)化率為60%
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